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1、1北营二炼铁厂420m3 高炉扩容至 530m3 可研周剑总工程师：本可研报告的主要内容本月十八日已向杨总裁做过报告，总裁指示：关于二炼铁高炉扩容由北营自行管理。根据总裁的指示本可研正式移交你公司。供参考建议：1. 请设计室继续细化本可研具备实施的条件2. 在做施工图前能邀请相关专业人员再讨论确认为好。技术处：贾宝华2005 年 10 月 25 日北营设计室2005 年 8 月目 录1 总论 12 炼铁工艺及设备 33 燃气 84 给排水 95 电气及自动化仪表116 环境保护及安全卫生127 总图运输138 投资估算1411.1 概论根据北台钢铁集团“十一五”发展规划，到 2007 年，通过
2、技术改造和挖潜，生铁产能将达到 900 万吨。为实现这一目标，需对 5# 7#高炉进行扩容性技术改造，将 420m3高炉扩容到 530m3，如果可行，三座高炉全部投产后，可增加生铁产能 50 万吨。这相当于新建一座 350m3 高炉。1. 2 技改范围本方案针对 3 座 420m3 高炉进行技术改造,包括：矿槽、料坑、炉顶、斜桥、高炉本体、风口平台出铁场、热风系统、煤气净化系统、鼓风机站、环水泵站、喷煤站、空压机站等。1.3 技改原则本着充分利用技术进步、发展提高的要求，努力贯彻“经济、实用、可靠、效益的指导思想，执行国家的有关方针、政策和标准、规范。主要原则如下：采用成熟可靠、行之有效的先进
3、工艺和技术，努力实现高产、优质、低耗、高效。高炉扩容，充分利用现有的公辅设施和各种建筑物，以减少投资。对不符合生产要求的设施、落后的技术及设备作改2造和更新，以适应高炉强化冶炼的要求。要特别重视环保、安全和卫生，使之符合国家的有关规定。认真执行国家规定的能源政策，尽量利用二次能源，以便达到节能降耗的目的。1.4 技改方案高炉炉容由 3420m3 扩建到 3530m3，改扩建部分：矿槽及料坑：保留矿槽本体，槽下供料设备按 5.0m3料车重新配套，料坑重作。斜桥及卷扬：由于原斜桥角度为 58.5，如按三铁530m3高炉结构扩容后，斜桥角度将超过 61。河北华远冶金设备制造有限公司生产的 HYWZ-
4、C 型无料钟炉顶虽然是同类型产品中高度最矮的，但是经核算，根据二铁现有实际情况，改用此炉顶斜桥角度也大于 60，满足不了上料要求。若想将斜桥角度降到 60以下，只有将高炉中心线与料车受料点之间的距离加大一个办法。现有卷扬机能力不够，需更新。炉体：炉体拆除新建，高炉基墩加固、炉顶框架及各层平台利旧改造。风口平台出铁场：出铁场利旧加高，重铺渣、铁沟。炉前设备需更换，原有 10t 吊车利旧，其它建筑物利旧改建。3热风炉系统：由于现有场地狭小，增建热风炉很困难，建议将蓄热室内 7 孔格子砖改为 19 孔格子砖，以增加蓄热面积，以满足 530 m3 高炉对风温的要求。粗煤气系统：现重力除尘器能力不足，需
5、更换。鼓风机室：由于原鼓风机室跨度太小，需异地新建。布置 3 台 VA50 轴流鼓风机，1 台相同参数的离心鼓风机做备用。 煤气净化系统：布袋除尘系统，框架及平台改造，扩大布袋箱体，增加布袋数量，以满足高炉生产要求。三电：原高炉、热风炉系统已采用微机控制，改造时尽量利于原有设施。给排水系统：环水泵站改造，给、排水管网改造。通风除尘系统：设备利旧，管网局部改造。喷煤系统：喷煤站改造，增加能力。扩建氧气、氮气输送系统。空压机站：利用原空压机站扩建，增加能力。2 炼铁工艺及设备二铁厂高炉 3*420m3 扩容到 3*530m3，炉顶采用无料钟设备，热风炉改造，应用大风机，富氧喷煤，其余配套改造。2.
6、1 高炉主要技术经济指标高炉有效容积 （m 3）： 530利用系数 （t/m 3.d）： 3.54燃料比 （Kg/t 铁）： 530焦 比 （Kg/t 铁）： 420煤 比 （Kg/t 铁）： 150渣铁比 （Kg/t 铁）： 350炉顶压力 （MPa）： 0.03-0.15风 温 （ 0C）： 1100-1150熟料比 ：80% 烧结矿 10%球团矿 10%块矿入炉矿品位： TFe59年工作日 （d）： 350年产生铁 (t/a): 64.9*104一代炉龄 （a）: 82.2 原燃料消耗量烧结矿（入炉）Kg/t 铁： 1288球团矿（入炉）Kg/t 铁： 161块 矿（入炉）Kg/t 铁：
7、 161焦 炭（入炉）Kg/t 铁： 420喷煤粉（入炉）Kg/t 铁： 150石灰石 （入炉）Kg/t 铁： 202. 3 产品及副产品（按一座高炉计）：炼钢生铁 t/a： 64.9*104水渣 t/a： 22.75*10 4 高炉煤气 Nm3/h： 14.5*10 452.4 高炉本体高炉内型尺寸表：序号 名称 符号 单位 数值1 炉缸直径 d mm 56502 炉腰直径 D mm 66503 炉喉直径 d1 mm 45004 炉缸高度 h1 mm 32735 炉腹高度 h2 mm 32006 炉腰高度 h3 mm 16007 炉身高度 h4 mm 110008 炉喉高度 h5 mm 16
8、709 有效高度 Hu mm 2074310 死铁层高度 h0 mm 1121.511 风口高度 hf mm 287312 渣口高度 hz mm 167313 炉缸断面积 A m2 25.0614 炉腹角 81.121715 炉身角 84.420916 Vu/A 21.1917 Hu/D 3.1218 d1/D 0.67719 D/d 1.47820 d1/d 0.796高炉炉体拆除新建 530m3 炉体。炉体框架保留，炉体各层平台改造，高炉耐热基墩需局部加固，可以处理。炉体：炉体结构采用原有框架自立式结构，设一个铁口，十四个风口，一个渣口。炉体冷却设备由冷却板和冷却壁组成。炉衬：为了达到高炉
9、强化冶炼的要求，按炉体各部位冶炼的功能，分别配置相应的耐火砌体，以达到高炉长寿的目的。6炉体冷却：高炉炉体冷却系统利用循环水冷却方式，风口及渣口各套应用高压净工业水冷却，冷却水利用原系统。炉体热工检测：炉体设有温度及压力等常规检测，全部采用计算机进行数据采集。炉身设静压差计和炉身透气性监测装置。炉身中下部及炉腹设有炉衬厚度及在线温度监测系统。应用炉喉煤气自动测温及综合煤气成分自动分析装置代替炉身煤气取样及人工煤气分析。2.5 上料系统矿槽及料坑：由于降低高炉整体高度不能使斜桥角度满足工艺要求，唯一的办法是将高炉中心线与料车受料点之间距离加大。改造方案如下：将槽下振动筛方向旋转180，在保留矿槽
10、本体的情况下，槽下设备按 5.0m3 料车配套，并作相应的改造，使高炉中心线与料车受料点之间距离增加 5000mm，这样按三铁 530m3 高炉工艺尺寸布置，斜桥角度降低到 58.5以下，使高炉扩容改造成为可能。料坑需拆除新建，困难较大，料坑上 3 米、8 米平台需重新改建。斜桥卷扬：因斜桥角度和料车容积的变化，斜桥需重新设计制造。卷扬机室需新建，卷扬机更换为 12t。炉顶设备：炉顶装料设备采用串罐无料钟炉顶，可以降低炉顶高度，减小布料偏析。气密箱采用水冷，水封煤气7自平衡式，可以减少大量密封用氮气。炉顶设计压力最高达 0.15MPa，为高炉高压操作提供了良好条件。炉顶各阀均为液压传动。炉顶框
11、架及各层平台利旧改造。对于炉顶设备我们现在有两种选择：一种是采用原三铁高炉炉顶；另一种是采用河北华远冶金设备制造有限公司生产的HYWZ-C 型无料钟炉顶。该炉顶属新产品，我们考察后认为：该产品设计先进，维修简单方便，现场使用情况良好。但由于该产品推出时间不长，到目前为止，用户最长使用时间只有一年半左右，没有到一代炉龄的时间。为稳妥起见，建议采用现有 530m3 高炉炉顶设备形式。2.6 风口平台出铁场风口平台出铁场利旧加高约 1 米，重铺渣、铁沟。炉前设备泥炮、开口机、堵渣机重新配套。高炉控制室利用原有建筑，完善现有数据采集系统和人工智能系统，取消二次仪表。2.7 粗煤气系统炉顶煤气上升管、下
12、降管、重力除尘器全部更新。2.8 热风炉系统热风炉主要技术指标见下表：序号 名称 单位 数值 备注1 高炉公称容积 m3 4202 设计热风温度 110011503 热风炉座数 座 34 热风炉直径 mm 7830/6640/65005 热风炉全高 mm 3485086 蓄热室有效断面积 m2 13.147 燃烧室有效断面积 m2 2.468 格子砖加热面积 m2/m3 38.069 格子砖重量：高铝砖 Kg/ m3 1757 高荷软、低蠕变率 RL-70粘土砖 Kg/ m3 148710 一座热风炉总蓄热面积 m2 1321611 一座热风炉格子砖重量 t 50812 每立方米高炉容积蓄热面
13、积 m2/m3 10413 每立方米高炉容积格子砖重量 t/m3 4.01现 5#、6 #、7 # 高炉各配备 3 座内燃式热风炉，采用二烧一送工作制度，现有高炉单位炉容热风炉蓄热面积94.4m2/ m3。高炉扩容后，按现有热风炉蓄热面积计算，高炉单位炉容热风炉蓄热面积 74.5 m2/ m3。目前，国内大多数高炉单位炉容热风炉蓄热面积100m 2/ m3。高炉单位炉容热风炉蓄热面积小，热风炉的供热风温度平均达不到1000，制约了高炉的生产能力。因此，高炉扩容后热风炉系统需增建 1 座热风炉。但由于原有场地狭小，增建热风炉很难。建议将原蓄热室内 7 孔格子砖改为 19 孔格子砖，以增加蓄热面积
14、，使高炉单位炉容热风炉蓄热面积达到90m2/ m3，并使双预热装置真正发挥作用，使热风温度达到 1100-11500C，为高炉高产低耗创造良好条件。2.9 鼓风机站目前，鼓风机站内安装四台 1400m3/min 鼓风机。高炉由 3*420m3 扩容到 3*530m3，在采用富氧鼓风技术，富氧率为 2%时，需要配套鼓风机风量 1800m3/min，风压90.35MPa。由于原鼓风机站场地太小，需新建鼓风机站。安装 3台 AV50 全静叶可调轴流式鼓风机供应 3 座高炉正常生产用风。备用 1 台相同参数的离心风机备用。如三铁二座450m3 高炉先行改造成 530m3 高炉，可用原 450m3 高炉
15、风机一台作为备用风机。2.10 喷煤设施2.10.1 主要技术参数530m3 高炉喷煤主要技术参数：高炉生产能力：64.9*10 4t/a喷吹煤粉量： 150Kg/t 铁喷吹煤种： 烟煤煤粉粒度： 0.088mm，占 80-90%水份： 1%年耗煤粉：32 *104t/a2.10.2 喷煤设施现高炉喷煤站安装了 1 台 HRM1300 型立式中速磨。高炉扩容后，3 座高炉年产生铁 195 万吨，烟煤喷吹量按150Kg/t 铁计，年需要煤粉 29.25 万吨，原磨煤、喷煤系统能力不能满足高炉扩容后的要求。建议在喷煤站贮煤场另一侧新建一个相同的喷煤站，这样，按三班作业，日工作 20 小时，年工作 350 天，年产10煤粉 30 万吨，可以与高炉生产能力相匹配。3 燃气3.1
